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Die Erfindung betrifft eine Kupplungsstation für eine Förderanlage zum Fördern von Schüttgut, in der über wenigstens eine Materialleitung Schüttgut von wenigstens einem Vorratsbehälter zur Kupplungsstation förderbar ist und über wenigstens eine Saugleitung Schüttgut von der Kupplungsstation zu wenigstens einer Verarbeitungsmaschine förderbar ist, wobei die Kupplungsstation mehrere Kupplungsstücke aufweist, wobei durch ein jeweiliges Kupplungsstück wahlweise eine Materialleitung mit einer von mehreren unterschiedlichen Saugleitungen und/oder eine Saugleitung mit einer von mehreren unterschiedlichen Materialleitungen verbindbar ist. Die Erfindung betrifft außerdem eine Förderanlage für Schüttgut mit wenigstens einer solchen Kupplungsstation.
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Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der Förderung von Schüttgut durch Leitungen, wie z.B. Rohre und/oder Schläuche. Das Schüttgut kann z.B. ein im Bereich der Spritzgusstechnik verwendetes Kunststoffgranulat sein. Für die Förderung solchen Schüttguts ist es bekannt, das Prinzip der Saugförderung durch Anlegen von Unterdruck an einer Saugleitung anzuwenden. Eine solche Förderanlage ist beispielsweise aus der
DE 36 37 701 C2 bekannt.
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Bekannte Förderanlagen, die käuflich erhältlich sind, sind zum Teil sehr aufwendig und teuer. Zudem ist die Flexibilität der Platzierung der einzelnen Komponenten relativ eingeschränkt.
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Im Bereich der Materialförderanlagen gibt es verschiedene Systemanbieter, die untereinander keine Schnittstellen zur Systemzusammenführung bieten. Dies geht mit Risiken durch eine Single-Source-Versorgungsstrategie für den Anwender einher.
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Ein Nachteil bekannter Systeme ist zudem eine radiale Bauart bzw. eine weitestgehend zentrale Anordnung der Systemkomponenten. Hierdurch wird bereits bei einer Versorgungsanzahl von 20 Stellplätzen ein extrem großer Radius notwendig, wodurch eine große Produktionsfläche gebunden wird. Des Weiteren ist es für den Anwender schwierig, Fehler zu detektieren und das Gesamtsystem zu durchschauen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Förderanlage für Schüttgut und deren Komponenten, insbesondere eine Kupplungsstation, gegenüber bekannten Vorschlägen zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird mit einer Kupplungsstation der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Kupplungsstation einen xy-Aktuator aufweist, der ein Stellglied aufweist, das über einen ersten Motor in einer x-Richtung automatisch verstellbar ist und über einen zweiten Motor in einer zur x-Richtung orthogonalen y-Richtung automatisch verstellbar ist, wobei das Stellglied zum Verbinden einer Materialleitung und/oder einer Saugleitung mit einem jeweiligen Kupplungsstück eingerichtet ist. Eine solche Kupplungsstation ermöglicht mit geringem technischem Aufwand eine sichere automatische Zuordnung jeweils unterschiedlicher Kombinationen von Materialleitungen und Saugleitungen zueinander. Der Wechsel der Zuordnung von Materialleitung und Saugleitung kann beispielsweise computergesteuert erfolgen. Auf diese Weise wird vermieden, dass manuelle Arbeiten hierfür erforderlich werden. Dementsprechend kann bei Bedarf ein schneller Wechsel der Zuordnung erfolgen, mit dem Vorteil, dass die damit verbundene Unterbrechung einer Produktionskette sehr kurz gehalten werden kann.
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Eine solche Kupplungsstation, auch Kupplungsbahnhof genannt, kann mit wenig Aufwand aus handelsüblichen Elementen zusammengesetzt werden. Beispielsweise kann ein handelsüblicher, manuell zu bedienender Kupplungsbahnhof verwendet werden und um den xy-Aktuator ergänzt werden. Für den xy-Aktuator kann beispielsweise der Aktuator einer Portalfräse (xy-Portal) oder einer ähnlichen Werkzeugmaschine eingesetzt werden.
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Durch den Einsatz einer solchen Kupplungsstation in einer Förderanlage können weitere Vorteile realisiert werden, wie z.B. ein reduzierter Verrohrungsaufwand, eine Vermeidung von Rohrkontaminationen durch optimierte Förderbedingungen, sowie eine außermittige Platzierung einer zentralen Förderanlage. Zudem kann eine Vermeidung der Entmischung des Schüttguts, beispielsweise eines Granulatmixes, über lange Förderdistanzen erreicht werden. Auf diese Weise wird die Qualität dort bereitgestellt, wo sie benötigt wird. Die Kupplungsstation lässt sich ohne weiteres in eine bestehende Infrastruktur, d.h. eine bestehende Förderanlage, integrieren (retrofit).
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Die Kupplungsstücke der Kupplungsstation können je nach Einsatzfall und Bedarf unterschiedlich angeordnet werden. Die Kupplungsstücke können z.B. an einer Adapterplatte montiert sein. Um die Funktionalität des xy-Aktuators zu nutzen, ist es vorteilhaft, die Kupplungsstücke flächig über die Adapterplatte verteilt anzuordnen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsstücke der Kupplungsstation matrixartig über eine Grundfläche der Kupplungsstation verteilt angeordnet sind. Auf diese Weise können bei geringem Platzbedarf viele Kupplungsstücke vorgesehen werden. Zudem wird die Steuerung des xy-Aktuators durch die matrixartige Anordnung vereinfacht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsstation einen z-Aktuator aufweist, durch den das Stellglied in einer z-Richtung, die orthogonal zur x-Richtung und zur y-Richtung ist, automatisch verstellbar ist. Auf diese Weise kann das Stellglied und damit auch die mit dem Kupplungsstück zu verbindende Materialleitung und/oder Saugleitung automatisiert von einem Kupplungsstück fortgefahren und an ein anderes Kupplungsstück herangefahren werden. Dies erlaubt ein zuverlässiges Abkoppeln und Ankoppeln einer solchen Leitung.
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Der z-Aktuator kann beispielsweise pneumatisch betrieben werden. Am Stellglied kann zudem ein automatisch betätigbarer Greifmechanismus angeordnet sein, mit dem eine an ein Kupplungsstück anzuschließende Materialleitung oder Saugleitung bzw. ein daran angeschlossenes flexibles Schlauchende gegriffen werden kann und dann automatisch an das gewünschte Kupplungsstück angeschlossen werden kann.
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Um eine optimale Flexibilität der Kupplung zu erreichen, kann der Schlauch drehbar bzw. flexibel gelagert sein, so dass jede Kupplungsposition störungsfrei realisierbar ist. Die drehbare bzw. flexible Lagerung erfolgt durch geeignete Mittel, durch die ggf. der Schlauch geführt wird. Unter einer flexiblen Lagerung wird hierbei verstanden, dass der Schlauch nicht nur radial geführt gelagert ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsstation wenigstens einen Näherungssensor aufweist, durch den zumindest die Annäherung des Stellglieds an ein Kupplungsstück automatisch detektierbar und/oder der Abstand des Stellglieds von einem Kupplungsstück quantifizierbar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine automatische Steuerung der Kupplungsstation zuverlässig die korrekte Positionierung des Stellglieds bzw. der damit verbundenen Materialleitung und/oder Saugleitung relativ zum Kupplungsstück erkennen kann. Insbesondere kann das korrekte Ankoppeln einer Leitung an das Kupplungsstück automatisch geprüft werden. Der Näherungssensor kann nach unterschiedlichen physikalischen Prinzipien realisiert sein, beispielsweise optoelektronisch, induktiv oder auf andere Art magnetisch, beispielsweise durch einen mittels eines Permanentmagneten schaltenden Kontakts.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eines, mehrere oder alle der Kupplungsstücke einen konisch ausgebildeten Anschlussstutzen zum Aufstecken einer Materialleitung oder einer Saugleitung aufweist. Dies erlaubt eine stark vereinfachte und zugleich sehr prozesssichere Automatisierung des Aufsteckens der Materialleitung oder Saugleitung auf ein Kupplungsstück. Zudem ist die Trennung dieser Verbindung ebenfalls sehr zuverlässig möglich.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der konisch ausgebildete Anschlussstutzen am Außenumfang konisch ausgebildet ist. Auf diese Weise kann mit wenig Aufwand eine sichere Abdichtung zwischen dem Anschlussstutzen und der Materialleitung oder Saugleitung hergestellt werden.
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Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Förderanlage für Schüttgut mit wenigstens einem Vorratsbehälter für das Schüttgut und mit wenigstens einem Sauggerät zum Saugfördern des Schüttguts, und mit wenigstens einer Kupplungsstation der zuvor erläuterten Art, wobei der wenigstens eine Vorratsbehälter über wenigstens eine Materialleitung mit der Kupplungsstation verbunden oder verbindbar ist und das wenigstens eine Sauggerät über wenigstens eine Saugleitung mit der Kupplungsstation verbunden oder verbindbar ist. Auch hierdurch lassen sich die zuvor erläuterten Vorteile realisieren. Die Förderanlage kann auch mehrere Kupplungsstationen der erfindungsgemäßen Art aufweisen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sämtliche Saugleitungen fest mit Kupplungsstücken der Kupplungsstation verbunden sind und Materialleitungen mittels des xy-Aktuators wahlweise an ein jeweiliges Kupplungsstück anschließbar sind. Auf diese Weise kann eine seitens der Materialleitungen freie Zuordnung zu den Saugleitungen mittels des xy-Aktuators durchgeführt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sämtliche Materialleitungen fest mit Kupplungsstücken der Kupplungsstation verbunden sind und Saugleitungen mittels des xy-Aktuators wahlweise an ein jeweiliges Kupplungsstück anschließbar sind. Auf diese Weise kann eine seitens der Saugleitungen freie Zuordnung zu den Materialleitungen mittels des xy-Aktuators vorgenommen werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine, mehrere oder alle Saugleitungen mit einem der jeweiligen Saugleitung zugeordneten Zwischenspeicher für das Schüttgut verbunden sind. Als Zwischenspeicher wird jede für eine Materialspeicherung geeignete Einrichtung angesehen. Hierdurch kann ein dezentrales Konzept der Speicherung des Schüttguts realisiert werden. Insbesondere kann eine beispielsweise für eine bestimmte Verarbeitungsmaschine erforderliche Menge an Schüttgut in dem Zwischenspeicher lokal vorgehalten werden. Somit lassen sich die Materialversorgungseinheiten dezentralisieren und eine einfache und flexible Materialversorgung bei geringstmöglicher Materialbeeinträchtigung gewährleisten. Zu solchen Materialversorgungseinheiten können Speicher und weitere zur Förderung des Materials geeignete Elemente gehören, d.h. alle Einheiten, die zur Materialversorgung dienen. Durch die Verwendung von Zwischenspeichern können zudem Leitungslängen reduziert werden und damit zusätzlich die mögliche Beeinträchtigung des Schüttguts reduziert werden. Die Zwischenspeicher können in der unmittelbaren Umgebung der Zuführbehälter der zu versorgenden Verarbeitungsmaschinen angeordnet werden. Es können beispielsweise mehrere Zwischenspeicher als Matrix ausgeführt sein, die gegebenenfalls erweiterbar sind.
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Zusammengefasst bietet die Erfindung folgende Vorteile
- - nachträgliche Automatisierung nahezu jedes Kupplungsbahnhofs, der im Handel erhältlich ist, ist möglich,
- - größtmögliche Systemvereinfachung bei maximierter Prozesssicherheit,
- - beliebige Durchmesser der Materialleitungen und/oder Saugleitungen umsetzbar,
- - frei skalierbare Anzahl von Kupplungsstücken, modularer Aufbau,
- - Reihenschaltung der Systeme ist einfach umsetzbar,
- - hohe System- und Fehlertransparenz,
- - Reduzierung ungewollter Materialvermischungen des Schüttguts,
- - Materialbereitstellung on Demand,
- - Retrofit, optimale Förderbedingungen schaffen, dezentraler Aufbau und Wartungsfreundlichkeit
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Die Erfindung betrifft außerdem eine Förderanlage zur Förderung von Materialien in Schüttgut-Form, die in Spritzgießprozessen eingesetzt werden. Die Förderanlage hat wenigstens einen Vorratsbehälter für das zu fördernde Material, wenigstens ein Sauggerät zum Saugfördern des Materials und mehrere Verarbeitungsmaschinen zum Verarbeiten des Materials. Erfindungsgemäß ist der wenigstens eine Vorratsbehälter und/oder das wenigstens eine Sauggerät außerhalb des von den Verarbeitungsmaschinen umgebenen Bereichs platziert. Hiermit ist insbesondere eine außermittige Platzierung eines zentralen Vorratsbehälters und/oder Sauggeräts möglich. Hierdurch kann die Materialförderanlage besonders effizient, transparent, prozesssicher und kostengünstig realisiert werden. Zudem kann die Verrohrung vereinfacht werden. Beispielsweise können die Verarbeitungsmaschinen in einer Produktionshalle platziert sein, der wenigstens eine Vorratsbehälter und/oder das wenigstens eine Sauggerät kann außerhalb der Produktionshalle platziert sein. Auf diese Weise kann der in der Produktionshalle verfügbare Platz besonders effizient für die Fertigung von Produkten mittels der Verarbeitungsmaschinen genutzt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dabei ein lokaler Materialspeicher für das zu verarbeitende Material einer oder mehreren Verarbeitungsmaschinen zugeordnet. Insbesondere kann der lokale Materialspeicher unmittelbar an einer Verarbeitungsmaschine angeordnet sein und dieser Verarbeitungsmaschine zugeordnet sein. Auf diese Weise kann das für den Betrieb der Verarbeitungsmaschine erforderliche Material für einen gewissen Zeitraum lokal bereitgestellt werden. In gewissen Nachförderintervallen kann dann dieser lokale Materialspeicher von einem zentralen Vorratsbehälter wieder mit dem Material aufgefüllt werden. Ein Vorteil eines solchen lokalen Materialspeichers ist die Vermeidung der Entmischung des Materialmixes über lange Förderdistanzen.
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Die Erfindung betrifft außerdem einen lokalen Materialspeicher das zu verarbeitende Material, d.h. das Schüttgut. Erfindungsgemäß ist dieser lokale Materialspeicher zugleich als Trockner für das zugeführte Material und/oder als Mischer für das zugeführte Material ausgebildet. Dabei kann das Trocknen und/oder Mischen in dem Materialspeicher bspw. durch einen zur Zuführrichtung des Materials gegenläufigen Luftstrom erfolgen, der durch den lokalen Materialspeicher geführt wird. Auf diese Weise kann das im lokalen Materialspeicher befindliche Material besonders gut verwirbelt werden, was für ein effizientes Trocknen und/oder Mischen unterschiedlicher Materialien besonders förderlich ist.
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Dabei kann eine Materialaufnahmekammer des lokalen Materialspeichers, in dem das Material getrocknet, durchmischt und/oder aufbewahrt wird, unsymmetrisch ausgebildet sein, z.B. mit einer einseitig angeordneten Schräge. Hierdurch kann eine besonders gute Trocknung und/oder Durchmischung des zugeführten Materials realisiert werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen
- 1 eine Förderanlage in schematischer Darstellung und
- 2 eine Kupplungsstation in perspektivischer Darstellung und
- 3 Details der Kupplungsstation gemäß 2 und
- 4 ein Kupplungsstück der Kupplungsstation in perspektivischer Darstellung und
- 5 einen lokalen Materialspeicher der Förderanlage in seitlicher Schnittdarstellung.
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In den Figuren werden folgende Bezugszeichen verwendet.
- 1
- Kupplungsstation
- 2
- xy-Aktuator
- 3
- z-Aktuator
- 4
- Stellglied
- 5
- Kupplungsstück
- 6
- Schienenelement
- 7
- Rahmenteil
- 8
- Querschiene
- 9
- Adapterplatte
- 10
- Materialvorratsbereich
- 11
- Materialzuführleitung
- 12
- erster Vorratsbehälter
- 13
- zweiter Vorratsbehälter
- 14
- dritter Vorratsbehälter
- 15
- Ventil
- 16
- vorratsseitige Kupplungsstation
- 17
- zentrale Vakuumleitung
- 18
- Vakuumverbindungsleitung
- 19
- Zuführleitung
- 20
- Produktionsbereich
- 21
- Materialleitung
- 22
- Saugleitung
- 23
- Verarbeitungsmaschine
- 24
- Unterdruckleitung
- 25
- flexibles Schlauchstück
- 26
- lokaler Materialspeicher
- 30
- Pumpenbereich
- 31
- erster Filter
- 32
- erste Pumpe
- 33
- zweiter Filter
- 34
- zweite Pumpe
- 40
- Magnet
- 50
- weiterer Stutzen
- 51
- Flansch
- 52
- Anschlussstutzen
- 53
- induktiver Näherungssensor
- 54
- Kabel
- 60
- Behälter
- 61
- Innenbehälter
- 62
- Speicherraum
- 63
- Materialeinlassanschluss
- 64
- Materialauslassanschluss
- 65
- Auslasselement
- 66
- Lufteinlassanschluss
- 67
- Luftauslassanschluss
- 68
- Bypassluftstrom
- 69
- schräger Bereich
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Die 1 zeigt eine Förderanlage, die hinsichtlich der Anordnung der einzelnen Komponenten räumlich in drei Bereiche aufgeteilt ist, nämlich einen Materialvorratsbereich 10, einen Produktionsbereich 20 und einen Pumpenbereich 30. Diese Bereiche 10, 20, 30 können räumlich voneinander getrennt sein und insbesondere teilweise innerhalb und teilweise außerhalb einer Produktionshalle angeordnet sein. Beispielsweise kann der Produktionsbereich 20 in einer Produktionshalle angeordnet sein, der Materialvorratsbereich 10 und der Pumpenbereich 30 außerhalb der Produktionshalle oder in einer anderen Produktionshalle.
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Die Förderanlage weist im Materialvorratsbereich 10 einen ersten Vorratsbehälter 12, einen zweiten Vorratsbehälter 13 und einen dritten Vorratsbehälter 14 auf. In den Vorratsbehältern 12, 13, 14 sind jeweilige Schüttgüter, beispielsweise Kunststoffgranulate zur Verarbeitung in Spritzgussverfahren, bevorratet. Über eine Materialzuführleitung 11 kann z.B. der erste Vorratsbehälter 12 mit angeliefertem Schüttgut befüllt werden. Die Vorratsbehälter 12, 13, 14 sind über Leitungen, unter anderem über eine zentrale Vakuumleitung 17, miteinander verbunden. Auf diese Weise kann das Schüttgut auch von einem zum anderen Vorratsbehälter transportiert werden bzw. es kann Material parallel gefördert werden.
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Für den Transport von Schüttgut aus einem oder mehreren der Vorratsbehälter 12, 13, 14 sind Materialleitungen 21 vorhanden, die vom Materialvorratsbereich 10 in den Produktionsbereich 20 führen. Üblicherweise sind mehrere solche Materialleitungen 21 vorhanden, um unabhängig voneinander verschiedene Produktionsstellen bzw. Verarbeitungsmaschinen 23 mit Schüttgut zu versorgen. Im Materialvorratsbereich 10 kann daher eine vorratsseitige Kupplungsstation 16 vorhanden sein, durch die eine Materialleitung 21 mit einer Zuführleitung 19 verbunden werden kann. Die Zuführleitung 19 ist mit Materialabgabeanschlüssen von einem oder mehreren Vorratsbehältern 12, 13, 14 verbunden. Beispielsweise können die Materialabgabeanschlüsse der Vorratsbehälter 12, 13 über Ventile 15 mit der Zuführleitung 19 verbunden sein. Über die Ventile 15 kann eingestellt werden, von welchem Vorratsbehälter 12, 13 wie viel Material über die Zuführleitung 19 in die jeweils angekoppelte Materialleitung 21 transportiert wird. Andererseits kann eine Beeinflussung der Materialmenge über die Transportmittel zwischen Vorrats- und Zwischenspeicher sowie die Speicher selbst erfolgen. So können zum Beispiel die Speichergrößen oder auch beeinflußbare Druckverhältnisse auf die Materialmenge Einfluss nehmen.
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Im Produktionsbereich 20 befindet sich eine Verarbeitungsmaschine 23, z.B. eine Spritzgussmaschine, die Schüttgut aus einem oder mehreren der Vorratsbehälter 12, 13, 14 verarbeitet. In der Praxis befinden sich im Produktionsbereich häufig eine Vielzahl solcher Verarbeitungsmaschinen 23, die jeweils separat voneinander mit Schüttgut versorgt werden müssen. Um diese Versorgung der Verarbeitungsmaschinen 23 mit Schüttgut sicherzustellen und gegebenenfalls zwischen den Materialien wechseln zu können, sind die Materialleitungen 21 nicht fest mit den jeweiligen Verarbeitungsmaschinen über Saugleitungen 22 verbunden. Stattdessen ist eine Kupplungsstation 1 der erfindungsgemäßen Art zwischengeschaltet.
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Die Kupplungsstation 1 weist einen xy-Aktuator auf, der nachfolgend noch anhand weiterer Zeichnungen näher erläutert wird. Durch den xy-Aktuator kann ein flexibles Schlauchstück 25, das mit einer jeweiligen Materialleitung 21 verbunden ist oder den Endbereich einer jeweiligen Materialleitung 21 bildet, sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung wahlweise auf eines von mehreren Kupplungsstücken der Kupplungsstation aufgesteckt werden. Auf diese Weise können vollautomatisch jeweilige gewünschte Verbindungen zwischen einer der Materialleitungen 21 und einer der Saugleitungen 22 hergestellt werden.
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Um das Schüttgut mittels Unterdruck durch die einzelnen Leitungen zu transportieren, ist der Pumpenbereich 30 vorhanden. Dort befindet sich beispielsweise eine erste Pumpe 32 mit einem vorgeschalteten ersten Filter 31, der mit einer Vakuumverbindungsleitung 18 verbunden ist, die in den Materialvorratsbereich 10 führt und dort mit der zentralen Vakuumleitung 17 verbunden ist. Auf diese Weise kann durch die erste Pumpe 32 in der zentralen Vakuumleitung 17 ein zentrales Vakuum zwischen den Vorratsbehältern hergestellt werden.
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Für die Förderung des Schüttguts durch die Materialleitungen 21 und die Saugleitungen 22 ist eine zweite Pumpe 34 mit einem vorgeschalteten zweiten Filter 33 vorhanden. Diese sind über eine Unterdruckleitung 24 mit der Verarbeitungsmaschine 23 verbunden. Durch diese zweite Pumpe 34 kann somit Schüttgut von einem der Vorratsbehälter 12, 13, 14 durch eine der Materialleitungen 21 und eine über die Kupplungsstation 1 zugeordnete Saugleitung 22 zu der Verarbeitungsmaschine 23 gefördert werden. Das zu der Verarbeitungsmaschine 23 geförderte Schüttgut soll dort grundsätzlich vollständig verarbeitet werden, sodass über die Unterdruckleitung 24 normalerweise kein Schüttgut zur zweiten Pumpe 34 gefördert wird. In der Praxis kann ein Systemschutz vorhanden sein, wofür der jeweilige Filter 31, 33 bei den Pumpen vorgesehen ist.
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Man erkennt ferner einen der Verarbeitungsmaschine 23 zugeordneten lokalen Materialspeicher 26. Der zuvor erwähnte Zwischenspeicher kann z.B. durch einen solchen lokalen Materialspeicher 26 gebildet sein. Der Materialspeicher 26 ist an die Saugleitung 22 und die Unterdruckleitung 24 angeschlossen. Über die Saugleitung 22 wird der Materialspeicher 26 mit einer bestimmten Menge des an der Verarbeitungsmaschine 23 zu verarbeitenden Materials oder Materialgemischs befüllt. Ist im Materialspeicher 26 ein gewisser Vorrat des Materials oder Materialgemischs angelegt, so kann über die Kupplungsstation 1 bspw. die Materialleitung 21 mit einer anderen Verarbeitungsmaschine 23 gekoppelt werden, um dessen lokalen Materialspeicher 26 aufzufüllen. Es kann auch über die vorratsseitige Kupplungsstation 16 eine Veränderung bzgl. der Materialversorgung getroffen werden, z.B. wenn andere Materialien oder Materialkombinationen gefördert werden sollen. Auch kann eine einfache Änderung der Systemzuordnung/Dosiersystemzuordnung erfolgen.
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Die Vorratsbehälter 12, 13 können z.B. als gravimetrische Dosiersysteme ausgebildet sein, z.B. bestückt mit mehreren Materialien. Die Dosiersysteme können z.B. für eine reine Dosierung des zuzuführenden Materials oder optional mit einer Durchmischung betrieben werden. Es kann eine Materialbereitstellung auf Anforderung erfolgen. Das Mischen der Materialien kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, z.B. in der gravimetrischen Dosiereinheit, in dessen Materialspeicher oder in einem nachgeschalteten Trockner.
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Durch die Materialleitungen 21 kann ein Zentralförderrohr, ggf. inklusive Ersatzrohr, für jede Medienterminalreihe bereitgestellt werden. Hierdurch kann der Verrohrungsaufwand reduziert werden. Eine Rohrkontamination kann durch optimierte Förderbedingungen vermieden werden.
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Vorteile einer solchen Förderanlage sind z.B. eine außermittige Platzierung der Elemente des Materialvorratsbereichs 10 und/oder der Elemente des Pumpenbereichs 30. Ein weiterer Vorteil ist die Vermeidung der Entmischung des Materialmixes über lange Förderdistanzen. Das Material wird in hoher Qualität dort bereitgestellt, wo es benötigt wird. Zudem kann bei einem Materialwechsel eine Vermeidung von Kontaminationen erreicht werden.
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Die 2 zeigt eine Kupplungsstation 1, die im Sinne eines handelsüblichen Kupplungsbahnhofs eine Vielzahl von auf einer Adapterplatte 9 befestigten Kupplungsstücken 5 aufweist. Dieser Kupplungsbahnhof ist nun über einen xy-Aktuator 2 erweitert worden, beispielsweise indem dieser xy-Aktuator 2 an der Adapterplatte 9 befestigt ist. Der xy-Aktuator 2 weist Motoren auf, durch die ein Stellglied 4 in zwei zueinander orthogonalen Richtungen x und y über der Adapterplatte 9 verfahren werden kann. Zusätzlich ist ein z-Aktuator 3 vorhanden, über den das Stellglied 4 in einer z-Richtung automatisch verstellt werden kann. Beispielsweise kann das Schlauchstück 25, das mit einer der Materialleitungen 21 verbunden ist, mit dem Stellglied 4 verbunden sein. An den jeweiligen Kupplungsstücken 5 unterhalb der Adapterplatte 9 können die einzelnen Saugleitungen 22 angeschlossen sein. Durch den xy-Aktuator sowie den z-Aktuator 2, 3 kann nun automatisch eine wahlfreie Verbindung des Stellglieds 4 und des damit verbundenen Schlauchstücks 25 mit einem der Kupplungsstücke 5 und damit der entsprechenden Saugleitung 22 durchgeführt werden.
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Die 3 zeigt eine mögliche Ausführungsform des xy-Aktuators 2 sowie des z-Aktuators 3 mit weiteren Details. Zur Vereinfachung ist hier nur ein Kupplungsstück 5 dargestellt. Die Kupplungsstücke 5 können auf der Adapterplatte 9 beispielsweise matrixförmig angeordnet sein. Bei dem xy-Aktuator 2 kann ein Rahmenteil 7 auf einem Schienenelement 6 beispielsweise in x-Richtung hin- und herbewegt werden. Das Rahmenteil 7 kann eine in y-Richtung verlaufende Querschiene 8 aufweisen, auf der das Stellglied 4 in y-Richtung verfahren werden kann. Der z-Aktuator 3 kann dabei sozusagen als Zwischenstück zwischen dem Stellglied 4 und der Querschiene 8 angeordnet sein, sodass der z-Aktuator 3 zusammen mit dem Stellglied 4 sowohl in x-Richtung als auch in y-Richtung verfahren werden kann. Durch den z-Aktuator 3 kann, wie erwähnt, das Stellglied 4 nach oben oder unten verfahren werden, d.h. in z-Richtung.
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Die 4 zeigt eine vorteilhafte Adaption eines Kupplungsstücks 5 an das Stellglied 4 bzw. ein entsprechendes Schlauchstück. Das Kupplungsstück 5 kann beispielsweise einen Flansch 51 haben, mit dem es an der Adapterplatte 9 befestigt ist, beispielsweise durch Verschraubung. Das Kupplungsstück 5 kann an der zum Stellglied 4 gewandten Seite konisch ausgebildet sein, d.h. es weist einen konisch ausgebildeten Anschlussstutzen 52 auf, der an der Außenseite konisch geformt ist. Auf der Unterseite der Adapterplatte 9 steht dann ein weiterer Stutzen 50 des Kupplungsstücks 5 hervor, an dem eine Saugleitung 22 fixiert werden kann, beispielsweise mittels einer Schlauchschelle.
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Eine weitere Ausführungsform für das Kupplungsstück kann beidseitig konisch ausgeführte Stutzen aufweisen, wodurch der Anschlußstutzen als auch der weitere Stutzen eine konische Form aufweisen. Dabei ist es nicht notwendig, dass die Konen identisch ausgeführt sind.
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Für die automatische Erkennung der richtigen Positionierung des Stellglieds 4 bzw. eines Schlauchstücks relativ zum Kupplungsstück 5 kann eine Sensoranordnung 40, 53 vorhanden sein, beispielsweise mit einem induktiven Näherungssensor 53, der mit einem Magneten 40 zusammenwirkt. Der Magnet 40 kann an dem Stellglied 4 befestigt sein. Der induktive Sensor 53 kann in der Nähe des Anschlussstutzens 52 befestigt sein, beispielsweise an dem Flansch 51 oder der Adapterplatte 9. Der induktive Sensor 53 kann über ein Kabel 54 mit einer zentralen Steuerung verbunden sein. Über einen solchen frei justierbaren induktiven Näherungsschalter kann eine Positionserkennung des Stellglieds 4 bei gleichzeitiger Überwachung der Eintauchtiefe der Kupplungsverbindung realisiert werden. Ein Schließen eines Auslasselementes kann durch Unterdruck erfolgen, oder durch geeignete Maßnahmen, die ein Schließen bewirken.
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Die 5 zeigt eine vorteilhafte Gestaltung des lokalen Materialspeichers 26. Der Materialspeicher 26 weist einen Behälter 60 auf, in dem in einem Speicherraum 62 das zu speichernde Material gelagert werden kann. Das Material wird über einen Materialstrom A über einen Materialeinlassanschluss 63 in den Speicherraum 62 eingeführt. Über ein steuerbares Auslasselement 65, z.B. eine Auslassklappe, kann je nach Bedarf das im Speicherraum 62 gespeicherte Material über einen Materialauslassanschluss 64 als Materialstrom B abgegeben werden und der Verarbeitungsmaschine 23 zugeführt werden.
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Der Materialspeicher 26 kann außer der Funktion des lokalen Speicherns einer gewissen Vorratsmenge des Materials noch eine oder mehrere weitere Funktionen erfüllen, z.B. das Trocknen des Materials und/oder das Durchmischen verschiedener Materialien. Das Durchmischen verschiedener Materialien direkt vor Ort, d.h. in unmittelbarer Nähe zur Verarbeitungsmaschine 23, hat den Vorteil, dass sich die verschiedenen Materialien bis zu ihrer Verarbeitung in der Verarbeitungsmaschine 23 nicht wieder aufgrund langer Transportwege entmischen können.
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Das Trocknen des Materials und/oder das Mischen verschiedener Materialien kann durch einen im Gegenstrom zu dem Materialstrom A geführten Luftstrom realisiert werden, der durch den Behälter 60 und insbesondere den Speicherraum 62 geführt wird. Beispielsweise kann über einen Lufteinlassanschluss 67, z.B. einen Absauganschluss, ein Saugluftstrom D abgesaugt werden, z.B. durch ein Vakuum. Es kann zudem an einem Lufteinlassanschluss 66 entweder Umgebungsluft angesaugt werden oder Druckluft als Luftstrom C eingespeist werden.
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Der Materialspeicher 26 kann insbesondere mehrschichtig ausgebildet sein, indem er außer dem Behälter 60 noch einen darin angeordneten Innenbehälter 61 aufweist. Durch einen Zwischenraum zwischen dem Behälter 60 und dem Innenbehälter 61 kann z.B. ein Teil des Luftstroms als Bypassluftstrom 68 geführt werden und bspw. durch kleine Öffnungen in einer oder mehreren Seitenwänden des Innenbehälters 61 in den Speicherraum 62 abgegeben werden. Hierdurch kann eine noch bessere Verwirbelung und damit Trocknung und Durchmischung des Materials in dem Speicherraum 62 erfolgen.
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Es ist zudem vorteilhaft, die Innenkontur des Speicherraums 62 asymmetrisch zu gestalten, z.B. mit einem unsymmetrisch angeordneten schrägen Bereich 69, z.B. mit einer Schräge im Winkel von etwa 60 Grad. Eine solche Schräge ist zusätzlich förderlich für die Durchmischung verschiedener Materialien.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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